北京高速公路邊坡水毀修繕與防治對策

■陳 力 ■北京首發(fā)公路養(yǎng)護工程有限公司，北京 102613

1 工程概況

2012 年7 月21 日，北京市經歷了建國有記錄以來特大暴雨災害，全市平均降雨量為170mm，房山區(qū)河北鎮(zhèn)達到541mm，水毀造成了空前的道路破壞，多條高速公路邊坡、橋臺等位置出現(xiàn)不同程度的水毀。

京港澳高速南崗洼和閆村路塹低洼路段兩側邊坡，在“7.21”降雨過程中，高速公路以外客水涌入，將多處邊坡沖毀，個別路段造成坡面滑塌，影響道路的安全運行。

2 邊坡水毀機理分析

2.1 總體分析

(1)強降雨因素?！?.21”暴雨具有降雨急、范圍廣的特點。降雨短時雨強較大，雨強達到40-80mm/小時，對邊坡的沖刷力較強，容易造成點狀邊坡坍塌;持續(xù)降雨時間較長，造成土壤吸水能力達到飽和狀態(tài)，邊坡自重明顯增加，進一步加重邊坡下滑力。

(2)水文地質分析。南崗洼路段客水的來源永定河支流小清河，河道長4.8 公里，河道上口寬6 至20 米，深1.5 至3 米，大部分為土渠，局部護砌。河道內違建林立，向已被人為改道。而改道之后的小清河，比原來河道的位置，更為接近京港澳高速。且河道更窄，水流更為湍急。

水毀位置為京港澳高速南崗洼路塹段與京廣鐵路相交，地勢低洼。此處建有石橋，明代之時這座木橋已經被泥沙掩埋于地下。這里，便是小清河流經之所，從明代之時，這里便是永定河的泄洪通道。

因此，“7·21”暴雨期間，局部河段河水漫溢，與周邊積水一同匯集到區(qū)域最低洼地京港澳高速，造成高速公路損壞。

2.2 水毀具體成因分析

邊坡水毀主要分為以下情況。

(1)橋頭邊坡沖毀。京港澳高速下穿京廣鐵路路段，京廣鐵路橋頭邊坡沖毀，良坨鐵路橋頭邊坡沖毀。京廣鐵路橋橋臺護坡及臺后填土受到沖刷，橋臺后擋墻基礎被沖刷掏空，存在安全隱患。

橋頭邊坡沖毀的原因:

由于鐵路未實現(xiàn)規(guī)劃，導致被交路跨線橋的橋頭處成為地表徑流主要匯集區(qū)域，因此本次暴雨后橋頭邊坡位置破壞最為嚴重。加之，土質邊坡，土體結構松散，親水性強，水穩(wěn)定性較差，易受降水影響。

(2)六棱花飾網格護坡段坡面防護沖毀。原京港澳高速坡面采用六棱花飾網格護坡，兼顧綠化功能，由于客水進入，導致邊坡坡面局部沖毀。

(3)排水系統(tǒng)影響。降雨強度遠遠超過道路排水設計標準，加之客水攜帶大量泥沙、石塊進入路塹，沖至路側雨水篦內，嚴重時堵塞雨水管，造成排除渠道淤積，立交泵站排水能力降低。

由于“7.21”暴雨，大量客水由坡頂涌入路塹段，經過長時間浸泡，路塹邊坡坡頂及邊坡坡內水頭較高，路面內積水抽排后造成水頭差，致使盲溝內的滲水被反壓出路面。

3 水毀病害修繕對策

3.1 橋頭處理措施

對水毀橋臺，采取橋臺臺后回填，橋臺護坡回填措施。橋臺臺背回填處和橋臺兩側護坡開挖至設計高程后回填級配砂石，回填級配砂石的壓實度不小于98%。

橋臺處理范圍為坡頂由橋梁邊線至流水踏步外側以外2m 處，坡腳有橋梁邊線至流水踏步外側4m 處的梯形范圍?；靥罴壟渖笆纬蓸蚺_護坡后在表面用包邊土封閉，其厚度75cm-100cm，在包邊土外鋪設15cm 厚的砂礫墊層。在其上鋪設實心大六角方磚。

流水踏步位于橋梁投影之外，垂直于邊坡坡腳線且距離橋梁邊線的水平距離為2m。

在橋梁八字翼墻墻背設置U 型槽，U 型槽采用預制結構，與流水踏步相接。流水踏步出口與路側雨水篦對齊。

3.2 六棱花飾網格邊坡恢復

現(xiàn)況六棱磚塌落的一般路段邊坡經休整壓實后采用原設計六棱磚進行修復。在鋪設六棱磚前對沖毀的坡面進行壓實處理，壓實度需達到96%以上。六棱磚實施完畢后進行綠化。

3.3 路側緣石設計

為防止坡面泥土沖入雨水篦內，將設有雨水篦段路側坡型緣石外再增設一道立緣石。在現(xiàn)況混凝土護坡基礎上植筋將新建立緣石與護坡基礎鏈接，立緣石外露高度為20cm。

3.4 設置鐵路橋頭護面墻

為防止京廣鐵路路基水沖刷路塹邊坡坡面，在京廣鐵路橋出京方向橋頭外側6m 增設護面墻一道。墻體采用M7.5 漿砌片石砌筑。墻面設置泄水孔按3m 間距成梅花狀設置，泄水孔入水口處用反濾土工布包裹級配碎石填充，以防止堵塞泄水孔。護面墻基礎分段開挖分段砌筑，避免基礎開挖面積過大引起邊坡滑坍。

3.5 盲溝井接雨水井

為導走盲溝滲出路面的冒水，在路側設置導水設施，采用雙壁波紋管盲溝排水井接現(xiàn)況雨水井排水方式，將路面的冒水導入現(xiàn)況雨水井。

4 水毀預防與應急

采取工程手段的同時，加強日常養(yǎng)護工作尤為重要。

4.1 排水防護措施

及時采取排水措施，完善高速公路排水基礎條件。排水措施主要包括:坡頂截水溝、坡面排水溝、坡內泄水孔、滲溝、盲溝等。防護措施包括:樁、錨索、漿砌片石支擋等力措施。

邊坡穩(wěn)定性受到水的危害最大，因此可靠的排水措施是首要條件，支擋加固防護措施進行輔助，則收效明顯。

4.2 綜合治水措施

“7.21”特大暴雨用鐵的教訓證明，治水措施的重要性。僅靠高速公路排水能力，無法抵擋路外匯水。因此，高速公路排水系統(tǒng)與周邊河道密不可分，排水通道的綜合體系建設尤為重要。治水需要多部門協(xié)調，齊抓共管。

4.3 加強養(yǎng)護管理

在高速公路養(yǎng)護方面，提高養(yǎng)護人員專業(yè)素養(yǎng)和技術水平，定期對排水泵站、管道維修養(yǎng)護;增強防汛責任意識，加強汛前排水系統(tǒng)排查、疏通，積極聯(lián)系泵站、邊溝排水上下游相關單位，做好排水系統(tǒng)綜合治理疏通，確保汛期高速公路排水順暢;汛期加強巡視，經常檢查邊坡堅固性與穩(wěn)定性。在雨季時，要避免橋臺掏空傾覆等事故出現(xiàn);完善各類操作規(guī)程、管理制度和崗位責任制，確保泵站的正常運行，及時排除道路積水。

4.4 增強應急搶險能力

完善防汛搶險預案和搶險機制，加強防汛物資儲備和隊伍建設，發(fā)生中雨以上級別降雨時，在重點積水路段，安排專人值守，確保及時采取斷路措施，疏導社會車輛;加強養(yǎng)護、收費、路產、交管部門的協(xié)調聯(lián)動，細化分工，加強演練和實戰(zhàn)能力，全力保障搶險工作的高效進行。

5 結語

本文結合工程實例，綜合采取道路、橋梁、排水工程手段，修復邊坡水毀、完善排水系統(tǒng)，綜合采取排水、防護措施，對現(xiàn)況邊坡抗水毀能力的增強，同時采取河道治水措施，才能確保標本兼治，減少或避免水毀情況的再次發(fā)生;更重要的是明確高速公路養(yǎng)護工作必須貫徹“預防為主、防治結合”的方針，在實施修復水毀工程的同時，以及養(yǎng)護維養(yǎng)水平、應急保障水平的提高，把應急搶險工作、完善搶險工作各個環(huán)節(jié)落到實處。

［1］JTG F10-2006，公路路基施工技術規(guī)范［S］.

［2］JTG GD30-2004，公路路基設計規(guī)范［S］.

［3］孫志遠.路基水毀分析與處理［J］.道路工程，2012.

［4］劉琴.高等級公路邊坡綜合防護與治理概述［J］.中南公路工程，2003，28(1):108-110.